Ku频段双频双极化微带平面反射阵天线的制作方法
【专利摘要】本发明公开一种Ku频段双频双极化微带平面反射阵天线，是在平面介质基板上，设置有两种频率无源微带谐振单元，每一种频率单元都为等行等列排列，行、列间距相等，且所述间距≤最高工作频率自由空间波长的一半，第二频率单元位于每四个成正方形阵列的第一频率单元的中心处。在所有第一频率单元的中央和所有第二频率单元的中央开设两组相互垂直的缝，形成两个垂直方向的极化。每种频率单元都采用至少为双层环线贴片结构，环的尺寸根据需要补偿的相位而确定。本发明采用馈源照射的空馈方式，通过调节介质基板上每个微带单元尺寸，补偿馈源到阵面各个单元的空间相位差，使得反射波在特定方向上实现同相位叠加，形成笔形波束，达到高增益的目的。
【专利说明】Ku频段双频双极化微带平面反射阵天线
【技术领域】
[0001]本发明涉及电磁波天线技术，特别涉及一种Ku频段双频双极化微带平面反射阵天线。
【背景技术】
[0002]伴随着卫星通讯的蓬勃发展，高增益天线变得必不可少。传统的高增益天线主要是抛物面天线和大型阵列天线。然而，抛物面天线体积大、质量重、又因其固有的曲面结构，制作比较困难，特别是在毫米波频段。另一方面，抛物面天线缺乏宽角度扫描的能力。虽然强制馈电的大型相控阵天线可以满足宽角度扫描的要求，却存在成本过高、损耗大、效率相对过低的劣势。为了弥补抛物面天线和传统阵列天线的这些缺点，国外学者率先提出了“平面反射阵天线”的概念，现如今，阵列单元多采用印刷微带形式，所以又叫“微带平面反射阵天线”。但是现在的一些天线，频带都比较窄，增益程度都不是很高。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题是，提供一种新型Ku频段双频双极化微带平面反射阵天线，该天线体积小、质量轻，高增益，便于携带，成本低。
[0004]本发明解决该技术问题采取的技术方案是:一种Ku频段双频双极化微带平面反射阵天线，是在平面介质基板上，设置有高低两种频率的无源微带谐振单元，第一、第二频率单元都为等行等列排列，行、列间距相等，且所述间距 < 最高工作频率自由空间波长的一半，所述第二频率单元位于四个成正方形阵列的第一频率单元的中心处。在所有第一频率单元的中央都开设同一方向的缝，在所有第二频率单元的中央也开设另一同方向的缝，第一、第二频率单元上的缝是相互垂直的，形成两个垂直方向的极化。所述第一、第二频率单元都采用至少为双层环线贴片结构，环的尺寸根据需要补偿的相位而确定。
[0005]进一步讲，所述第一、第二频率单元的环线贴片结构，可以为方形、圆形或十字形之一 O
[0006]进一步讲，所需的相位补偿量按下式计算，
[0007]
【权利要求】
1.一种Ku频段双频双极化微带平面反射阵天线，其特征在于:在平面介质基板上，设置有高低两种频率的无源微带谐振单元，第一、第二频率单元都为等行等列排列，行、列间距相等，且所述间距<最高工作频率自由空间波长的一半，所述第二频率单元位于四个成正方形阵列的第一频率单元的中心处； 在所有第一频率单元的中央都开设同一方向的缝，在所有第二频率单元的中央也开设另一同方向的缝，第一、第二频率单元上的缝是相互垂直的，形成两个垂直方向的极化； 所述第一、第二频率单元都采用至少为双层环线贴片结构，环的尺寸根据需要补偿的相位而确定。
2.根据权利要求1所述的Ku频段双频双极化微带平面反射阵天线，其特征在于:所述第一、第二频率单元的环线贴片结构，为方形、圆形或十字形之一。
3.根据权利要求1所述的Ku频段双频双极化微带平面反射阵天线，其特征在于:所需的相位补偿量按下式计算，
4.根据权利要求1或2或3所述的Ku频段双频双极化微带平面反射阵天线，其特征在于:确定所述第一、第二频率单元尺寸的方法是，首先用HFSS仿真提取单元相移曲线，然后根据每个单元需要补偿的相位，通过线性插值算法求出每个单元的大小。
【文档编号】H01Q21/24GK103560336SQ201310486023
【公开日】2014年2月5日 申请日期:2013年10月16日 优先权日:2013年10月16日
【发明者】孙科, 王涛, 阴贵源, 包金玉, 康学海, 关蔚, 林昕燕 申请人:北京航天福道高技术股份有限公司